Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE PSICOLOGÍA Descripción neuropsicológica de la percepción visual en el color y la forma geométrica en pacientes con hemianopsia homónima TESIS Que para obtener el título de Licenciada en Psicología Presenta: DIANA LETICIA SIFUENTES BECERRIL Directora: Dra. Maura Jazmín Ramírez Flores Revisora: Dra. Itzel Graciela Galán López Sínodo: Lic. Asucena Lozano Gutiérrez Mtra. Azalea Reyes Aguilar Mtro. Gerardo Ruíz Moncada MÉXICO D.F. 2016 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 AGRADECIMIENTOS Este trabajo es la culminación de mucho esfuerzo y dedicación, que no pudo haber sido posible por el principal apoyo de mi familia, Antonio, Leticia y Mary. Así mismo a mi directora Maura y asesora de Itzel que me ayudaron a guiarme en este proceso de aprendizaje. Gracias Palomilla por permanecer, es un gusto compartir mi vida con ustedes. Pau, Ilse, Clau y Sandy; gracias por ser y estar. Agradezco mucho a la gente que tuvo una aparición decisiva en la elección de esta bella profesión, a las personas que con su compañía se construyeron momentos inolvidables en el transcurso de la carrera, así como a aquellas que al terminar mis estudios me ofrecieron su confianza para trabajar con ellas hombro con hombro y construir así nuevos proyectos para el futuro. ¡GRACIAS TOTALES A LA VIDA QUE ME HA DADO TANTO! 3 CONTENDIO RESUMEN ........................................................................................................ 5 ANTECEDENTES TEÓRICOS ..................................................................... 7 1. SENSACIÓN Y PERCEPCIÓN .......................................................................................................................... 7 1.1 Percepción visual................................................................................................................................. 8 2. LA LUZ, EL ESTÍMULO BÁSICO DE LA PERCEPCIÓN VISUAL .......................................................................... 9 3. BASES ANATÓMICAS Y FISIOLÓGICAS DE LA PERCEPCIÓN DEL ESTÍMULO LUMINOSO ................................ 12 3.1 Anatomía y fisiología de la visión ...................................................................................................... 12 3.1.1 Movimientos oculares ..................................................................................................................... 21 3.2.1 Vías pregeniculadas ........................................................................................................................ 22 3.2.2 Vías visuales postgeniculadas ........................................................................................................ 24 3.2.2.1 Vías P, M, y K, vías previas al análisis cortical .......................................................................... 27 4. LÓBULO OCCIPITAL, ANÁLISIS CORTICAL Y EL PRINCIPIO DE LA PERCEPCIÓN VISUAL ............................... 29 4.1 División de la corteza occipital ......................................................................................................... 30 4.2 Percepción cortical del color ........................................................................................................... 38 4.3 Percepción cortical de las figuras geométricas ................................................................................ 40 5. PROCESOS NEUROPSICOLÓGICOS DE LA VISIÓN ......................................................................................... 45 5.1 Vías del “Qué” y “Dónde” ............................................................................................................... 45 5.2 Lesiones en vía ventral, agnosias visuales ........................................................................................ 49 5.3 Lesiones en las vías dorsales, agnosias espaciales .......................................................................... 52 6. LESIONES EN LA ARTERIA CEREBRAL POSTERIOR. INFARTO Y MALFORMACIÓN ARTERIOVENOSA ............. 55 6.1 Hemianopsia homónima, problema de percepción visual ................................................................. 58 6.2 Percepción de color y forma geométrica en la hemianopsia homónima ........................................... 62 JUSTIFICACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................ 66 MÉTODO ........................................................................................................ 67 OBJETIVOS ..................................................................................................................................................... 67 HIPÓTESIS ..................................................................................................................................................... 67 DEFINICIÓN DE VARIABLES ............................................................................................................................. 68 TIPO Y DISEÑO DE ESTUDIO ............................................................................................................................ 68 MUESTRA ....................................................................................................................................................... 69 INSTRUMENTOS .............................................................................................................................................. 70 PROCEDIMIENTO............................................................................................................................................ 79 ANÁLISIS ESTADÍSTICO .................................................................................................................................... 82 RESULTADOS ............................................................................................... 84 DISCUSIÓN .................................................................................................. 106 DIFERENCIAS PERCEPTUALES EN COLOR Y FORMA GEOMÉTRICA EN PERSONAS CON HH Y SIN HH ................... 107 CALIDAD DE FUNCIONALIDAD VISUAL EN PACIENTES CON HH ....................................................................... 112 RELACIÓN ENTRE PARÁMETROS DE LA PRUEBA BORB Y PARÁMETROS DE LA PRUEBA DE PERCEPCIÓN DE FIGURAS GEOMÉTRICAS REALIZADA............................................................................................................................. 113 CONCLUSIONES ........................................................................................ 114 4 SUGERENCIAS ........................................................................................... 115 APORTACIONES Y LIMITACIONES .................................................... 116 REFERENCIAS ........................................................................................... 117 5 RESUMEN La percepción visual es el producto psicológico que implica el significado, las relaciones, el contexto, el juicio y la memoria; cuando esta se encuentra alterada la realidad puede cambiar, como en las personas con diagnóstico de hemianopsia homónima (HH). Esta condición de vida consiste enla pérdida de la visión de una mitad del campo visual, lo que resulta en la alteración del movimiento ocular, lectura y desviación de la línea media; sin embargo dependiendo de la ubicación de la lesión se podrían presentar problemas de tipo perceptual en estímulos visuales básicos, como forma geométrica o color, hasta en estímulos complejos como rostros. Por lo que el objetivo de la presente investigación es el describir la percepción de estímulos visuales básicos como la forma geométrica y el color en pacientes con HH por etiología isquémica o por malformación arteriovenosa, así como comparar el desempeño perceptual de los pacientes con participantes control. Se obtuvo una muestra de 20 adultos, 10 participantes control y 10 participantes con HH. Se diseñaron pruebas específicas para la exploración de la percepción visual en cuanto a saturación de color y tamaño de formas geométricas. Los resultados muestran diferencias significativas en la percepción visual de la figura geométrica entre los participantes con HH y sin HH en la discriminación jerárquica de los tamaños y en la organización espacial. En la percepción de color, por el contario, no se obtuvieron diferencias significativas entre los participantes, exceptuando la organización en grados de saturación del color azul, donde el grupo con HH obtuvo mayores errores. Así mismo se mostraron diferencias en el tiempo de resolución de todas las tareas, ya que los participantes con HH invirtieron el doble de tiempo que los participantes sanos. En conclusión, los pacientes con HH presentaron mayores deficiencias en la organización espacial y jerárquica de tamaños, así como mayor tiempo de resolución 6 en tareas de búsqueda de estímulos. Estas deficiencias observadas en los pacientes provocan una baja calidad de funcionalidad visual con altos grados de dependencia para realizar sus actividades diarias. Palabras clave: hemianopsia homónima, color, forma geométrica, percepción visual. 7 ANTECEDENTES TEÓRICOS 1. Sensación y Percepción El concepto de sensación como objeto de estudio fue elaborado por primera vez por Charles Bell en 1811 y François Magendie entre 1811 y 1822, demostrando que las funciones sensoriales estaban mediadas por un conjunto de nervios que eran diferentes a los que se encargaban de las funciones motoras. Actualmente se conceptualiza la sensación como el proceso inicial de detección y codificación de la energía ambiental, es decir es el contacto inicial entre el organismo y su ambiente. En sí las sensaciones se refieren a ciertas experiencias inmediatas, fundamentales y directas, se relacionan con la conciencia sobre las cualidades y atributos vinculados con el ambiente, que generalmente se producen a partir de estímulos físicos simples y aislados. En la producción de la sensación intervienen los siguientes elementos (Urtiba-Vicario, 1999; Luna & Tudela, 2006; Schiffman, 2004): a) El estímulo, es la energía específica para cada tipo de sensación. b) Los receptores, son elementos para captar las modificaciones del entorno, estos están situados en la periferia. Así mismo se utiliza este término para referirse a las proteínas que fijan neurotransmisores, hormonas y otras sustancias, como una primera etapa en la iniciación de las respuestas fisiológicas específicas. c) Las fibras nerviosas aferentes, ubicadas en el nervio periférico y en la médula espinal. d) El tálamo, estructura subcortical la cual es utilizada como “estación de relevo” de los impulsos nerviosos en curso hasta la corteza cerebral. 8 e) Las áreas sensitivas receptoras de la corteza cerebral conectadas con diversas áreas de asociación, donde el impulso se interpreta y puede almacenarse en forma de memoria. Por otro lado, el concepto de percepción es diferente y tardó más tiempo en definirse. El filósofo inglés Thomas Reid fue uno de los primeros teóricos que conceptualizó el término “percepción”, este incluye dos elementos que no estaban presentes en la sensación; el primero era una concepción del objeto y el segundo era una convicción de la existencia del objeto. Actualmente el concepto de percepción se refiere al producto de procesos psicológicos en los que están implicados el significado, las relaciones, el contexto, el juicio y la memoria. Según la fisiología actual, la percepción es el resultado de la integración intracerebral de los impulsos nerviosos que provienen de los órganos de los sentidos, lo que permite al organismo adaptar su comportamiento en función de las modificaciones del ambiente (Urtiba-Vicario, 1999; Luna & Tudela, 2006; Schiffman, 2004). En resumen, la percepción a diferencia de la sensación no está determinada exclusivamente por los impulsos sensoriales, sino que depende de la estructura de las actividades del sistema nervioso central (Urtiba-Vicario, 1999). 1.1 Percepción visual Es la elaboración de una descripción simbólica del mundo físico a partir del patrón de luz reflejada por los diferentes elementos que lo componen (Ortíz, 2007): a) Luminosidad: la respuesta del sistema visual a la cantidad (intensidad) de la luz emitida o reflejada por un objeto. 9 b) Visión de color: la respuesta del sistema visual a los rayos de las ondas de luz emitidas o reflejadas por los objetos. c) Límites visuales: la respuesta del sistema visual a la distribución espacial de la luz, centrándose en los límites espaciales de los objetos, márgenes y perímetro. d) Contraste: la respuesta visual de la interacción de la luminosidad y límites. Los cuales son percibidos dentro de una “constancia perceptual” (Ortíz, 2007): a) Constancia de tamaño: si un objeto se aleja de nosotros, la imagen empequeñece. b) Constancia de forma: si la perspectiva de un objeto cambia, la proyección de su forma cambia, la percepción de la forma no. c) Constancia de color: si cambian las condiciones de iluminación, la composición espectral de la superficie cambia, pero no se percibe un cambio de coloración de las mismas. 2. La luz, el estímulo básico de la percepción visual La luz es una forma de energía electromagnética radiante, denominados fotones, la cual es medida por quantums (cuanto); la cantidad de fotones emitidos determina la intensidad de energía que es radiada. Por lo que la luz es descrita por su longitud de onda e intensidad (Schiffman, 2004). Longitud de onda Alude a la distancia física de un solo ciclo de onda medido de un pico a otro. El efecto subjetivo de las diferentes longitudes de onda es la percepción de diferentes colores (matices). Al considerar la luz como onda permite relacionarla con el espectro 10 electromagnético, este comprende longitudes de onda desde 10-14 (nm) nanómetros hasta los 108 nm. Las longitudes de onda corta (10-14 nm a 10-7 nm) comprenden las ondas gamma, rayos X y rayos ultravioleta; las longitudes de onda larga (10-2 nm a 105 nm) ubican a los circuitos de corriente alterna (energía eléctrica) y a las ondas de radio. En condiciones normales el ojo humano percibe un espectro visible entre los 300nm y 760 nm, este rango constituye una septuagésima parte del espectro total; la razón de que se perciba solamente una limitada porción del espectro tal vez se deba a la filtración de la luz por la capa de ozono (15 millas por encima de la Tierra), de modo que el 80% de la energía solar que llega a la Tierra se encuentra entre los 300nm y 1100nm. Dentro del espectro visible de luz al que el ojo humano responde, se encuentran las ondas de longitudes cortas, que presentan una apariencia violeta (400nm) o azuladas (480 nm), mientras que las longitudes de onda larga tendrán un aspecto anaranjado (610 nm) o rojo (700nm); otros colores como el verde (540 nm) o el amarillo (580 nm) ocupan posiciones intermedias. Estas longitudes de onda se representan en la figura 1 (Luna y Tudela, 2006;Schiffman, 2004). 11 Figura 1. Espectro electromagnético (Díaz-Ramón, 2014) Intensidad Es la cantidad radiante que contiene la fuente luminosa. El efecto psicológico que ejerce la intensidad en el observador se llama brillantez. Sin embargo la diferencia entre intensidad y brillantez, es que la primera hace referencia a la estimulación física, es decir una propiedad física de la luz, y la segunda a su efecto psicológico correspondiente. La medición de la intensidad de un estímulo luminoso requiere tomar los siguientes aspectos (Schiffman, 2004): a. Radiancia: es la cantidad de luz proveniente de una fuente luminosa. b. Iluminancia: cantidad de luz que incide sobre una superficie. c. Luminancia: cantidad de luz reflejada en una superficie iluminada. 12 3. Bases anatómicas y fisiológicas de la percepción del estímulo luminoso 3.1 Anatomía y fisiología de la visión Cuando la luz incide en el ojo diferentes procesos neurales comienzan, convirtiendo el impulso neural en una imagen que es procesada dentro de la corteza cerebral. A continuación se describirán los componentes estructurales del ojo, ilustrando sus estructuras en la figura 2 (Schiffman, 2004; Valadéz-Rodríguez, 2006; Waxman, 2011). a) Globo ocular: es una cavidad protectora del cráneo, con forma globular de cerca de 20mm de diámetro. b) Esclerótica: es una cubierta blanca opaca y resistente de aproximadamente 1mm de grosor que envuelve la parte exterior del globo ocular. c) Córnea: es una membrana translúcida que se ubica en la parte delantera del ojo. En la córnea pasan los rayos de luz que son reflejados. d) Coroide: es una segunda capa del globo ocular ligada a la esclerótica de 0.2mm de grosor y que consta de vasos sanguíneos que ofrecen una fuente importante de nutrientes para el ojo. Así mismo esta permite la absorción de la luz, reduciendo los reflejos del globo ocular, que podrían provocar que la imagen se tornara borrosa. e) Iris: se ubica en la coroides formando un disco concéntrico de color, este disco regula la cantidad de luz que entra al ojo, produciendo fenómenos de midriasis (dilatación) o miosis (contracción) en el tamaño de la pupila. Las condiciones generales de iluminación es reflexiva, si se proyecta una luz brillante en el ojo se produce el reflejo de Whytt (identificado por el fisiólogo Robert Whytt en 1751); que es la contracción inmediata de la pupila en respuesta a una luz brillante. Este 13 reflejo tiene un valor de diagnóstico neurológico importante, la incapacidad de demostrar el reflejo de Whytt podría indicar una lesión neural. f) Cristalino: está formado por dos capas, el humor acuoso y humor vítreo. El humor acuoso lleva los nutrientes a la córnea y al cristalino; mientras que el humor vítreo, ayuda a mantener la forma esférica del globo ocular. El cristalino cambia de forma para poder integrar imágenes sobre la retina, enfocando los objetos realizando el fenómeno de acomodación. I. Músculos ciliares: es un conjunto de músculos unidos al cristalino por ligamentos (fibras de la zónula) que controlan la curvatura de este, la cual varía dependiendo de la distancia del objeto enfocado. g) Retina: es la parte posterior del globo ocular, cubre cerca de 200° del interior de este, en ella están contenidos células nerviosas y los receptores fotosensibles que absorben energía luminosa y la transforman en actividad neural. La retina se encuentra organizada en 10 capas, contiene dos tipos de fotorreceptores (bastones y conos) y cuatro tipos de neuronas (células bipolar, células ganglionares, células horizontales y células amacrinas). 14 Figura 2. Estructuras anatómicas del ojo externo e interno (The University of Chicago Medical Center, 2015; Biodigital human, 2015). Receptores fotosensibles Los conos son fotorreceptores al color, responsables de la visión diurna y de la máxima agudeza visual. Cada cono contiene tres clases de fotopigmentos especializados en diferentes ondas de luz; cada una de estas es analizada mediante un fotopigmento llamado iodopsina, al recibir el estímulo de luz, una cascada de eventos moleculares activan una 15 proteína G que cierra los canales de sodio, lo cual produce hiperpolarización de los conos que dependerá de tres diferentes tipos de longitud de onda: a) Frecuencias bajas 565 nm (color rojo). b) Frecuencias intermedias 535 nm (color verde). c) Frecuencias altas de 440 nm (color azul). Así mismo se cuenta con otro fotoreceptor, conocido como bastones, estos son sensibles a bajos niveles de luz y proporcionan la estimulación visual cuando la iluminación es baja. El pigmento dentro de los bastones es la rodopsina, un receptor especializado de membrana que se enlaza con proteínas G, al igual que los conos, realiza una acción en cadena para mantener hiperpolarizado al receptor (Valadéz-Rodríguez, 2006; Waxman, 2011). La distribución de los fotorreceptores permite establecer dos áreas funcionales, la retina central y la retina periférica. La retina central se refiere a la porción localizada a 3mm lateralmente a la salida del nervio óptico, denominada fóvea centralis o fosa central. Esta capa contiene exclusivamente conos y en ella captan los detalles finos de una imagen, por lo que se considera el sitio con mayor agudeza visual. Por otro lado, la retina periférica contiene escasos conos y abundante cantidad de bastones encargados de la captación visual con poca iluminación, cuando un objeto se desplaza en el campo visual, activa secuencialmente a los bastones, dicha activación es interpretada como sensación de movimiento (Valadez-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014; Valadéz-Rodríguez, 2006; Waxman, 2011; Carlson, 2006). 16 En forma de resumen se muestra en la Tabla 1 la funcionalidad y localización de los distintos fotorreceptores, así como una ilustración de los fotorreceptores en la figuras 3. Tabla 1. Características de fotorreceptores (Valadéz-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014) SISTEMA DE BASTONES SISTEMA DE CONOS Función Posee mejor desempeño funcional en luz de noche o tenue. La visión de detalles es pobre. No distingue colores. Posee un mejor desempeño funcional con luz de día o con mucha iluminación. La visión de detalles es buena Distingue colores Localización Retina periférica Retina central o fóvea Campo receptivo Grande, debido a la convergencia de células ganglionares; la cual contribuye a la sensibilidad a la luz Pequeña, solo algunos conos convergen en algunas células ganglionares; la cual contribuyen a la visión de detalles. 17 Figura 3. Dibujo de fotorreceptores en la retina de bastones y conos (Valadéz-Rodríguez & Granados- Domínguez, 2014) Células bipolares Posteriormente las señales de los fotorreceptores son procesadas mediante neuronas intermedias conocidas como las células bipolares, estas conectan la capa profunda y la capa superficial de la retina. Se conocen tres variedades de células bipolares (Carlson, 2006; Valadéz-Rodríguez, 2006). a) Células bipolares de los bastones, conectan solamente con esférulas de bastones. b) Conos de células bipolares enanas, conectan con un solo pedículo de un cono. c) Aplanadas, conectan con muchos pedículos de diferentes conos. 18 Células ganglionares Las neuronas bipolares conectan con las células ganglionares. Los axones de estas neuronas forman el nervio óptico, quiasma y tracto óptico, encargados de transmitir la información a la corteza cerebral. Así mismo existen en la retina células horizontales y amacrinas; estas transmiten la información en dirección paralela a la superficie de la retina, combinando así mensajes de fotorreceptores adyacentes (Valadez-Rodríguez & Granados- Domínguez, 2014; Carlson, 2006). Las células ganglionares se clasifican en tres (Valadez-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014): a) Células X, ubicadas en la mácula lútea y se caracterizan por producir descargas tónicas; sus axones llamados fibras maculares realizan sinapsis con las neuronas de los seis estratos de la región dorsal y central del cuerpo genicualdo lateral del tálamo, así mismo sinaptan con neuronas del área pretectal constituyendo la porción aferente de los reflejos pupilares y de la acomodación. b) Células Y, se encuentran distribuidas en toda la retina periférica y están ausentes en la región macular, se ramifican en la capa plexiforme interna donde establecen sinapsis con los axones de las células bipolares de los bastones y con ramificaciones de las células amacrinas. Son altamente sensibles a variaciones de la intensidad de la luz y al movimiento. Producen descargas que sinaptan con las neuronas de las seis capas de las porciones laterales y mediales del cuerpo geniculado para finalizar en el colículo superior mesencefálico. Las células X y Y son responsables de la capacidad discriminatoria visual. 19 c) Células W, son conocidas como células ganglionares difusas o polisinápticas debido a que realizan cientos de contactos sinápticos con los axones de las células bipolares planas que previamente sinaptan con conos y bastones, por lo que recibe impulsos de ambos tipos de receptores. Estas células no contribuyen en apariencia a la forma de las vías ópticas geniculadas, pues sus axones son enviados solamente al colículo y al área pretectal, por lo cual están relacionados a los fenómenos reflejos ante estímulos luminosos. Células horizontales y amacrinas Estas células son del tipo monopolar; las de tipo horizontal constituyen una malla horizontal al eje serial de los contactos celulares retinianos con estrechas comunicaciones sinápticas tanto con los conos como los bastones. Las células amacrinas son neuronas sin axón o unipolares clásicas, se localizan en las porciones superficiales de la capa granulosa interna (Valadéz-Rodríguez, 2006). En forma de resumen se clasifica a continuación los diferentes tipos de células de la retina en la tabla 2; así como esquemas de la organización retiniana en la figura 4. Tabla 2. Tipo de células de la retina TIPO DE CÉLULA CARACTERÍSTICAS CELULARES Monopolares Células horizontales Células amacrinas Bipolares Conos Bastones Células aplanadas 20 Ganglionares Células X o enanas de la retina Células Y Células W (Valadéz-Rodríguez, 2006) Figura 4. Diagrama simple de la organización de la retina. Estructura histológica de la retina. El lado izquierdo representa las 10 capas tradicionales. A la derecha los componentes celulares sinápticos. EP= Epitelio pigmentario; CCB=Capa de conos y bastones; MLE= Membrana limitante externa; CNE= Capa nuclear externa; CPE= Capa plexiforme externa; CNI= Capa nuclear interna; CPI= Capa plexiforme interna; CCG= Capa de las células ganglionares; CFNO= Capa de las fibras del nervio óptico; MLI= Membrana limitante interna. 1= Vasos coroideos, 2= Epitelio pigmentario, 3= Segmentos externos de los receptores de conos y bastones, 4= Núcleos y extremos proximales de los receptores, 5= Zona sináptica de los receptores con las células bipolares y horizontales, 6= Cuerpos de células bipolares, 7= Células amacrinas, 8= Zona sináptica de la células bipolares, ganglionares y amacrinas, 9= Cuerpos de las células ganglionares, 10= Fibras del nervio óptico (Valadéz-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014). . 21 3.1.1 Movimientos oculares Los movimientos oculares son de tipo reflejo y voluntario, controlados por conexiones complejas y organizadas del sistema nervioso central que involucran áreas corticales. Los movimientos de cada ojo están regidos por la acción coordinada de seis músculos, los cuales inervan el nervio oculomotor (III), el troclear (IV) y el abducens (VI). El músculo elevador del párpado superior, es extraocular, debido a que no participa en el movimiento ocular. Todos los músculos estriados extrínsecos, se originan en los huesos de las órbitas y se insertan en la escalera del bulbo ocular (Rocio-García, 1998). En la tabla 3 se explica la inervación a cada músculo por cada nervio craneal, así como su funcionamiento; la figura 5 muestra la ubicación anatómica de cada músculo. Tabla 3. Músculos oculares MÚSCULOS INERVACIÓN POR NERVIO CRANEAL FUNCIÓN- MOVIMIENTO Recto medial III (Nervio oculomotor) Aducción o aproximación gira el ojo hacia el lado nasal Recto lateral VI (Nervio abducens) Abducción o separación, gira el ojo hacia el lado temporal Rectos superiores III (Nervio oculomotor) Aproximación y rotación interna Rectos inferiores III (Nervio oculomotor) Depresión, aproximación y rotación interna Oblicuo superior IV (Nervio troclear) Rotación interna, depresión y separación Oblicuo inferior III (Nervio oculomotor) Rotación interna, elevación y separación Rectos superiores, Dirigen los ojos hacia el 22 oblicuos inferiores y rectos mediales horizonte al mirar un objeto a 60cm arriba y a la línea media. Los 12 músculos en reposo Mirar hacia el frente, a un objeto en el horizonte. (Rocío-García, 1998) Figura 5. Músculos oculares, en vista lateral del ojo (Dreamstime, 2015). 3.2.1 Vías pregeniculadas Es un conjunto de vías que abarcan estructuras anteriores al tálamo, en específico al núcleo genicualdo lateral (NGL); estas son el nervio, quiasma y tracto óptico. Estas se ilustran en la figura 6 (Schiffman, 2004; Valadez-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014): a) Nervio óptico: es el producto de la unión de las fibras de las células ganglionares de la retina. Surgen en la superficie posterior del bulbo ocular siguiendo un trayecto hacia la cavidad orbitaria hasta alcanzar el canal óptico. La lesión total del 23 nervio óptico puede provocar ceguera en el ojo ipsilateral del nervio lesionado, a esta entidad se le conoce como amaurosis. b) Quiasma óptico: al penetrar la cavidad craneal, ambos nervios ópticos se encuentran muy próximos entre sí y terminan por fusionarse en la línea media formando el quiasma óptico. Este está formado por las fibras retinianas de las mitades nasales de ambos ojos, por lo que conducen estímulos visuales de ambos hemicampos temporales. De los bordes posterolaterales del quiasma se originan las cintillas o tractos ópticos. Dada la cercanía que el quiasma mantiene con la glándula hipófisis, los tumores de la glándula fácilmente pueden comprimir al quiasma produciendo hemianopsia. c) Tracto óptico: cada tracto es la suma de fibras de la mitad temporal de la retina del ojo del mismo lado y la mitad nasal del lado opuesto, por lo tanto cada tracto óptico conduce impulsos nerviosos con información visual de los hemicampos homónimos contralaterales. La lesión de alguno de los tractos ópticos produce ceguera en el campo nasal ipsilateral del tracto lesionado y en el campo temporal del ojo contralateral, lo que ocasiona hemianopsia homónima. 24 Figura 6. Vías pregeniculadas y postgeniculadas. La vía anterior al Cuerpo geniculado lateral es vía pregeniculada; la vía posterior al Cuerpo genicualdo lateral es vía postgeniculada (Biodigital human, 2015). 3.2.2 Vías visuales postgeniculadas Es aquella vía que recorre a partir del tálamo, el NGL y la corteza occipital. Ilustradas en la figura 7. a) Núcleo genicualdo lateral (NGL): este núcleo lo conforman seis estratos conformados por 2 capas ventrales de largas células, llamadas capas M o magnocelulares y 4 capas ventrales de pequeñas células, conocidas como capas P o parvocelulares; estas se describirán con mayor detenimiento en el capítulo siguiente. En estas subdivisiones, las fibras retinianas se separan de forma que aquellas provenientes del ojo contralateral al NGL terminan en las capas 2,3 y 5 mientras 25 que las del ojo ipsilateral terminan en las capas 1,4 y 6. La ilustración de las capas del NGL se aprecian en la figura 9. Tradicionalmente se consideraba que el NGL enviaba proyecciones exclusivamente al área visual primaria (V1) ó 17 de Brodmann, sin embargo actualmente se acepta que las fibras geniculadas también presentan proyecciones a la corteza pre-estriada (áreas 18y 19 de Brodmann), al núcleo pulvinar talámico y al colículo superior mescencéfalico. Funcionalmente, el NGL se encarga de realizar un primer análisis de la información visual mediante la discriminación del movimiento y de algunos componentes de la luz como el color (Valadez-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014; Daw, 2006; Carlson, 2006; Baars & Gage, 2010). 26 Figura 7. Vía postgeniculada. Representación de fenómeno anatomofuncional de la retinotopía. (Valadéz-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014) b) Núcleo pulvinar talámico: este recibe conexiones aferentes del NGL y se interconecta con varias estructuras, la corteza visual primaria y secundaria, la corteza temporal superior, corteza auditiva primaria y secundaria (área 41, 42 y 22 de Brodmann), el lóbulo parietal inferior y áreas de asociación terciarias en los giros angular y supramarginal (área TPO). Por la gran variedad de conexiones, el núcleo pulvinar participa en fenómenos visuoperceptuales de alto nivel jerárquico como la elaboración primaria de las imágenes visuales, el reconocimiento de las distancias absolutas y relativas y las representaciones corpóreo-espaciales (Valadéz- Rodríguez, 2006; Valadez-Rodríguez & Granados Domínguez, 2014). 27 3.2.2.1 Vías P, M, y K, vías previas al análisis cortical Como se mencionó anteriormente las vías corticales visuales tiene sus respectivos orígenes en dos clases diferentes de células ganglionares y bipolares retinianas, las del tipo M (magnocelulares), P (parvocelulares) y K (koniocelulares), las cuales serán explicadas a continuación e ilustradas en la figura 8. a) La vía P tiene su origen en las células bipolares enanas, para posteriormente transmitir la información visual por medio de las células ganglionares, las cuales envían información a las capas P del NGL que a su vez proyecta sobre la capa 4Cβ de la corteza visual primaria. Esta vía posee una velocidad de conducción lenta y reaccionan de forma continua sostenida; así mismo cuenta con pequeños campos receptivos centro-periferia que en consecuencia reaccionan a detalles precisos y finos de estimulación estacionarios. Las células P están relacionadas con la fóvea, así como con la visión de forma y color, principalmente en el envió de la información de color (Luna & Tudela, 2006; Schiffman, 2004; Zeki, 1995). b) La vía M, tiene su origen en las células bipolares difusas que envían su información a las células ganglionares parasol, donde estas envían su información a las capas magnocelulares del NGL y de ahí proyecta sobre la capa 4Cα y 4B de la corteza visual primaria. Esta vía posee una velocidad de conducción rápida y responden de forma abrupta. Estas células sinaptan con los bastones y con algunos conos, por lo que contribuyen muy poco en la función de agudeza visual, pero proporciona la principal información de luminosidad 28 escotópica y fotópica, así como la relación espacial del movimiento de los objetos (Luna & Tudela, 2006; Schiffman, 2004; Zeki, 1995). c) Vía K, esta vía se origina en las células ganglionares bi-estratificadas, las cuales proyectan la información sobre las capas K (situadas entre las células P y M del NGL) y desde ahí a las zona de gotas (blobs) en las capas 2 y 3 de la corteza visual primaria. Esta vía transmite información oponente relacionada con los conos de onda corta, por lo que responde a la codificación del par de colores azul-amarillo (Luna & Tudela, 2006; Waxman, 2011). Figura 8. Esquema de vías visuales geniculadas a partir de las células ganglionares de la retina que integran la vía P para color y forma, la vía M para el movimiento y la vía K para la codificación de colores azul-amarillo. (Valadéz-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014). 29 A partir del análisis específico de la información visual que realizan estas vías, se constituye la base para contestar “¿Qué es lo que veo?” y “¿Dónde está lo que veo?”. Preguntas importantes que hay que resolver para percibir el ambiente. 4. Lóbulo occipital, análisis cortical y el principio de la percepción visual El lóbulo occipital forma el polo posterior del hemisferio cerebral, descansa bajo el hueso occipital de la parte posterior del cráneo. En la superficie medial del hemisferio, el lóbulo occipital se distingue del lóbulo parietal mediante el surco parieto-occipital. No existen surcos o marcas que separen de manera clara la corteza occipital de la corteza parietal o temporal dentro de la superficie lateral del hemisferio. Sin embargo dentro del análisis cortical de la información visual existen tres áreas que realizan estos procesos; estas se ilustran en la figura 9 (Kolb & Whishaw, 2003). a) Surco calcarino, contiene la mayoría de la corteza primaria. Divide las mitades inferiores y superiores de la corteza visual. b) Giro lingual, se encuentra en la superficie ventral del hemisferio. Este giro incluye regiones corticales de V2 y VP. c) Giro fusiforme, al igual que el giro lingual se ubica en la parte ventral del hemisferio. Este giro incluye el área V4. 30 Figura 9. Áreas corticales del análisis de la información visual (Kolb & Whishaw, 2003). 4.1 División de la corteza occipital La corteza occipital contiene 6 diferentes áreas visuales clasificadas por Korbinian Brodmann en la corteza del macaco; estas son V1, V2, V3, V4, MT (conocida como V5) y V6, ilustradas en la figura 10. Figura 10. Áreas funcionales visuales (Valadéz-Rodríguez, 2006) 31 Área visual primaria, V1 Es el área donde confluyen los impulsos originados de las neuronas del NGL. Los estudios metabólicos que emplean la enzima citocromoxidasa han permitido conocer que la corteza V1 responde a estímulos de color, líneas y movimiento (Valadéz-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014). Los pioneros en la investigación de la percepción de los estímulos visuales fueron David Hubel y Torsten Wiesel, en 1981 se les galardonó con el premio Nobel de Medicina y Fisiología por el descubrimiento de campos receptivos circulares con regiones de activación y desactivación concéntricas, mostrando que los campos receptivos visuales poseen propiedades lineales. Esto significa que los estímulos primariamente resueltos por la corteza son líneas, barras y diversos segmentos rectangulares con bordes definidos. En cuanto a los campos receptivos se encontraron que cada uno responde a cierta angulación o tipo de estímulo (Schiffman, 2004). a) Células simples: responden a una barra de luz (segmento recto, pequeño y alargado) o un borde. La barra debe de tener un determinado sitio con cierta orientación. Si el ángulo de esta se altera en 15°, la respuesta celular disminuye. b) Células complejas: los campos receptivos de estas células suelen ser más grandes que los de las células simples, así mismo poseen una cierta orientación. El estímulo orientado puede presentarse en cualquier parte del campo visual, así mismo estas responden al movimiento derecha-izquierda. 32 c) Células hipercomplejas: posee campos receptivos con sensibilidad óptima al movimiento y a estímulos orientados específicamente; pero que responden a una determinada longitud, por lo que responden a los cambios en los límites de las cosas. Las células hipercomplejas son particularmente útiles para detectar puntas, esquinas y bordes. Hubel y Wiesel, propusieron una organización funcional que resumía las preferencias oculares de orientación. Según Hubel, las seis capas de la corteza están organizadas en módulos o hipercolumnas que se distribuyen de formaperpendicular a la superficie (Schiffman, 2004). Las capas II y III de V1 responden a las diferentes frecuencias del color. Las neuronas de esta capa tienden a agruparse formando una especia de diminutas manchas redondas que se profundizan adoptando la forma de cilindros abarcando las dos capas (II y III); estos grupos están separados por rendijas cuyas células responden a la orientación de las líneas, lo cual es la base del reconocimiento de las formas (Valadéz-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014). Recientemente se han descubierto neuronas que responden a líneas atravesadas y derivadas como cruces, esquinas, figuras en “Y” o discontinuidades en la orientación; estas fueron encontradas en la corteza visual primaria del gato y del mono. Las respuestas de estas células es 3 veces más intensa y con una latencia menor que a la respuesta de una barra. Por lo tanto parece natural suponer que los detectores de orientación de barras y de líneas cruzadas, son empleadas por la corteza visual primaria para el procesamiento de información de las formas (Shevelev, Kamenkovich, & Sharaev, 2003). Dentro de este 33 reconocimiento Shevelev y colaboradores (2003) proponen que el reconocimiento de figuras geométricas formado por líneas rectas de cierto umbral podrían revelar un rol para detectar características de segundo orden (esquinas), debido a la comparación de la orientación de líneas. Esta hipótesis se confirmó en su estudio, donde figuras sin una parte de la línea era reconocidas de manera exitosa, que cuando se omitían ángulos. Finalmente, la capa IV de V1 se divide en capa 4A y 4B. Esta última se caracteriza por poseer un grupo de neuronas que se agrupan formando “parches” de forma irregular que responden al movimiento (Valadéz-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014). Área visual V2 Está situada alrededor de la corteza estriada, es conocida como corteza pre-estriada o área V2. Esta se divide en dos, una parte que representa la retina superior (campo visual inferior), ubicada en el cuneus, bordeando el labio superior de la cisura calcarina, y la otra parte representa la retina inferior (campo visual superior) que se sitúa en la circunvolución lingual. Esta última también se conoce como área secundaria pues recibe impulsos de V1 (directa o de la vía pulvinar), donde las capas II y III agrupan a las neuronas por zonas funcionales, clasificando las formas de las líneas en dos categorías, gruesas y delgadas. Las líneas gruesas son sensibles al movimiento, mientras que las delgadas al color. Las neuronas en las líneas delgadas reciben fibras de las columnas V1 y envían sus axones a V4 ubicado en el giro fusiforme, una región de transición occipitotemporal en la cara inferomedial del hemisferio. Por otro lado las neuronas de los parches de la capa IV B de V1, sensibles a movimientos se conectan tanto con las líneas gruesas de V2 como con la zona V5 llamada MT y V3. Así mismo se ha reportado la importancia de V2 en su capa 6 34 para el reconocimiento del objeto, vital para la formación de recuerdos, más no para su almacenamiento (Schiffman, 2004; Zequi, 1995; Valadez-Rodríguez & Granados- Domínguez, 2014; López-Aranda, y otros, 2009). Tercer complejo visual (Área visual V3) Es una región localizada enfrente de V2 y V5. La expresión “complejo” significa que aún existe la controversia de la localización exacta del área V3. Nieuwenhuys y colaboradores (2007) divide el área V3 en área dorsal (V3d), dirigida al lóbulo parietal y área ventral (V3v, área posterior ventral VP). Adicionalmente de estas subdivisiones, se incluye V3A (área accesoria), localizada en la parte dorsal cerca del surco parieto-occipital, esta comparte representación en el meridiano vertical con V3d. Lui y colaboradores (2006) consideran a V3d parte de una gran área llamada área dorsomedial (DM), la cual contiene la representación total del campo visual. Estas neuronas responden a un movimiento coherente de largos patrones que cubre grandes porciones del campo visual. V3v o VP, posee conexiones débiles provenientes de V1 y conexiones fortalecidas de la cortea temporal inferior, la cual cubre una completa porción del campo visual (Rosa-Marcello & Tweedale, 2000). Se ha llegado a concluir de forma general que la funcionalidad de V3 es igual a la de V2, ya que analiza la forma y orientación de los objetos y la relaciona con el movimiento. Estos impulsos viajan por la vía M llegando a las capas magnocelulares del NGL y de estas a la capa 4B de V1 hacia el área V3 ó V2. (Schiffman, 2004; Zequi, 1995; Valadez-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014). 35 Área visual V4 Es un área especializada en el procesamiento del color. Recibe un input de la región foveal en V1, aunque el más importante proviene de V2. Al igual que V3, V4 posee una subdivisión dorsal (V4d) y ventral (V4v). V4d es continua a la parte parafoveal de V3d, así como lo es V4v de V3v. Estas dos zonas representan regiones complementarias al campo visual, V4v constituye el campo superior y V4d el inferior (Hansen, Kay, & Gallant, 2007; Zequi, 1995). Aparte de realizar un análisis del color, también lo desarrolla para la forma, debido a que los impulsos pasan por las capas parvocelulares del NGL y proyectan sobre las neuronas de las intercolumnas de V1 y las interlineas de V2, para dirigirse al área V4 para realizar un análisis más elaborado (Valadez-Rodríguez & Granados-Dominguez, 2014). Zhou & Desimone (2011) describieron características de V4, observando que responde a estímulos específicos de color y forma geométrica durante la búsqueda visual. Así mismo se ha descrito que V4 proporciona la información sensorial bottom-up acerca de las características de los estímulos mientras que el Área Frontal de los Ojos (AFO, Área 8 de Brodmann) proporcionará una respuesta atencional top-down, dirigiendo a los ojos al estímulo con las características procesadas por V4. Estos investigadores proponen a V4 como un área que guía los movimientos oculares en la búsqueda de los estímulos. Área V5 o MT (Temporal media) Oculta en la cisura temporal superior, en la parte anterior del complejo V4 se ubica V5. Es un área especializada en el análisis del movimiento, que recibe un input directo de V1, tanto en la zona anterior como en la inferior (Schiffman, 2004; Zequi, 1995). 36 Área V6 Ubicada en la parte dorsal del surco parieto-occipital, V6 posee un rol importante en la ubicación visoespacial, para monitorear el movimiento ocular y modular el movimiento egocéntrico, esto se realiza mediante la extracción de pistas visuales para representar el auto- movimiento, así como las claves de posición del movimiento global de los objetos (Cardin, Sherrington, Hemsworth, & Smith, 2012). De la misma forma Pitzalis y colaboradores (2012) descubrieron que esta área era fuertemente activada durante movimientos de señalización o alcance de objetos. Nomenclatura de áreas de Brodmann occipitales a) Área 17: ubicada en los bordes superior e inferior del surco calcarino hasta extenderse hasta el polo occipital. Corresponde a la corteza visual primaria (V1) siendo la zona donde finaliza las radiaciones ópticas procedentes del NGL que a su vez transmiten la información procedente de los receptores visuales de la retina. El grosor de esta corteza es de 1.5 mm, histológicamente es considerada una corteza granular. La destrucción bilateral de esta corteza produce ceguera cortical, mientras una lesión lateral puede producir hemianopsia homónima del campo visual contralateral, metamorfopsia (distorsión de la forma y tamaño del objeto) y pérdida de la percepción de profundidad (Portellano, 2005; Valadez-Rodríguez & Granados Domínguez, 2014). b) Área 18 y 19: son consideradas áreas de asociación secundarias. Constituyen las áreas extraestriadas corticales (Portellano, 2005): 37 i. El área 18se conoce como región paraestriada, relacionada con la síntesis de la información visual. Constituida por numerosas fibras interhemisféricas que conectan ambos hemisferios. ii. El área 19 se encuentra inmediatamente por detrás y por encima del lóbulo parietal y temporal respectivamente. Es el lugar de la integración multimodal de las informaciones visuales, sistemas auditivos, sensoriales, así como sede de la memoria visual junto a las áreas posteriores del lóbulo temporal. Como se puede observar ambas áreas tienen el objetivo de integrar la información visual, percibir la información visoespacial y del movimiento. En el hemisferio izquierdo estas áreas se encargan de interpretar los signos gráficos que tienen sentido lingüístico como letras y palabras, dirige funciones cognitivas y asociativas; mientras que en el hemisferio derecho interpretan signos no lingüísticos como figuras geométricas, es decir procesos de discriminación y de comparación de datos sensoriales. La interpretación global, abstracta y lingüística de las imágenes se producen gracias a la comunicación de los dos hemisferios por medio de las fibras del esplenio del cuerpo calloso (Valadez-Rodríguez & Granados-Dominguéz, 2014; Albert, Reches, & Silverberg, 1975). La ubicación espacial de las tres áreas de Brodmann divididas citoarquitectónicamente se encuentran ilustradas en la figura 11. 38 Figura 11. Áreas citoarquitectónicas del lóbulo occipital (Publishing, 2015) 4.2 Percepción cortical del color La percepción o la visión del color es la capacidad de percibir y discriminar entre las diferentes composiciones de longitudes de onda. El color es una característica viva del ambiente, que no sólo especifica un determinado atributo fundamental o cualidad de las superficies o de los objetos, sino que también tiene profundos efectos de carácter estético y emocional (Prado-Serrano, Camas-Benítez, & Laredo-Mendiola, 2008). El procesamiento del color se divide en dos etapas; en la primera etapa las células de los conos se activan mediante combinación de ondas de luz que entran a los ojos, obteniendo tres tipos de células (Nijboer, van Zandvoort, van der Smagt, Lemmens, & de Haan, 2007): Cortos: S (420 nm). 39 Medianos: M (534 nm). Largos: L (564 nm). En la segunda etapa la activación de los conos se combina con la de las células ganglionares de la retina produciendo un espacio tridimensional del color oponente. La primera dimensión corresponde a la de la luminancia, esta es determinada mediante la suma de activación de conos M y L (M+L). La segunda dimensión representa una activación diferencial de M y L (M-L), la cual es un proceso básico para distinguir los colores. Y la tercera dimensión resulta de la activación de conos de contraste de M y L (S-(M+L). Posteriormente se dirigen hacia la vía lateral del NGL para finalizar en la corteza visual izquierda, las cuales relacionan y recuperan información de la selectividad al color. En V1 se realiza una selectividad aproximada del 40%, en V2 del 25% y en V4 del 55% (Witzel & Gegenfurtner, 2013; Nijboer, van Zandvoort, van der Smagt, Lemmens, & de Haan, 2007). En un estudio de Hitoshi y colaboradores (2007), se mostró la superioridad del hemisferio derecho en la detección de colores. Las deficiencias en la detección de color se encontraron con mayor frecuencia en el campo visual contralateral a una lesión derecha postero-occipital, que en las lesiones izquierdas. La ceguera al color ha sido reportada en pacientes con daño en el campo visual izquierdo. Sin embargo en cuanto al efecto de luminosidad y contrate, no se encontró que el hemisferio derecho contribuyera a la detección de estos parámetros. 40 4.3 Percepción cortical de las figuras geométricas La forma es el estudio de figuras rígidas, sus propiedades y su relación entre una y otra. Las investigaciones más comunes se refieren a las figuras espaciales, como una esfera o unos cubos; y figuras planas, como un círculo, triángulo, cuadrado, rectángulo, rombo y elipse entre otras. Las figuras geométricas se encuentran en un plano bidimensional y todo lo que nos rodea son formas (Lugo-Mateos, 2013). La percepción de formas se fundamenta mediante la psicología de la Gestalt. Esta teoría fundamenta a la organización en percibir características globales y coherentes del ambiente visual con base en la colocación, localización e interacción de sus partes componentes. Max Wertheimer, en base a la traducción de Michael Wertheimer, describió un conjunto de principios Gestalt de agrupamiento ilustrado en la figura 12 (Schiffman, 2004; Olvera- Trejo, 2001; Luna & Tudela, 2006). a) Proximidad: los elementos más próximos tienden a agruparse entre sí formando unidades perceptivas distintas b) Semejanza: los elementos más semejantes tenderán agruparse entre sí. Y la conjunción de varias dimensiones llevará a un agrupamiento más o menos potente. c) Emergencia: surge cuando se percibe un objeto y le damos una interpretación a partir de la información previa que se conoce. d) Cierre: las formas cerradas tienden a percibirse con preferencia a las formas abiertas. e) Buena continuación: se tiende a percibir cambios suaves en la estimulación con preferencia a cambios pronunciados 41 f) Destino común: los elementos que presentan una misma pauta de movimiento se percibirán como formando una misma unidad perceptiva, únicamente este concepto aplica a elementos en movimiento. g) Conectividad uniforme: se refiere a la percepción de una sola unidad cuando los elementos que la forman parecen estar conectados físicamente. h) Simetría: es la prioridad en el agrupamiento perceptual se asigna a la figura más natural, equilibrada y simetría que a la figura asimétrica. i) Relación entre figura y fondo o multi-estabilidad: el cerebro no puede interpretar un objeto como figura o fondo al mismo tiempo. Depende de la percepción de la imagen a observar, se puede dar más de una interpretación. j) Invarianza: es el reconocimiento de los objetos independientemente de su posición. 42 Figura 12. Principios de la teoría de la Gestalt (Braungardt, 2014) Las áreas corticales encargadas de la percepción del la forma geométrica son: a) Complejo occipital lateral (Lateral occipital complex, LOC): localizado en el banco lateral del giro fusiforme, en su parte ventral y dorsal. Este responde a la variedad de formas y de objetos, especialmente a las que no se encuentran mezcladas o 43 revueltas, sin embargo esta respuesta no es suficiente para determinar el reconocimiento total del objeto. Lesiones en esta zona, dan como resultado una variedad de déficits en el reconocimiento de objetos (Baars & Gage, 2010). Estudios recientes de Grill-Spector, Kourtzi & Kanwisher (2001) indican que el LOC podría contener dos subdivisiones, una caudal-dorsal (LO) y una ventral-anterior en el giro fusiforme. LO está situada en la parte posterior de MT en el surco lateral-occipital y se extiende al surco inferior-temporal posterior. La parte anterior-ventral de LOC (Loa o pFs) está localizada en el giro fusiforme posterior medial, extendiéndose también al surco temporal occipital ubicada en el área V4. Esto reveló que la región dorsal-caudal (LO) es sensible a la percepción del tamaño y localización de los objetos. La ubicación cortical de esta área se ilustra en la figura 13. Figura 13. Complejo occipito parietal (LOC) (Grill-Spector, Kourtzi, & Kanwisher, 2001) 44 b) Área fusiforme de la cara (Fusiform face area, FFA): esta área se localiza en la parte lateral del giro fusiforme medial, teniendo una mayor respuesta a los estímulos de la forma a la cara humana, que a la de los animales, caricaturas y otra variedad de estímulos como manos, cuerpo, ojos, etc (Baars & Gage, 2010).Kanwisher & Yovel (2006) descubrieronque 97% de las neuronas en esta región responden a las caras que a otra clase de objetos. Esta área se ilustra en la figura 14. Figura 14. Área fusiforme de la cara (FFA) (Lopera-R, 1998). c) Área parahipocampal del lugar (Parahippocamal place area, PPA): es un área que se ubica en la parte posterior medial del lóbulo temporal, que responde a escenas complejas como cuartos, paisajes y calles, la actividad de respuesta no depende de objetos discretos, sino de la superficie de la escena en el espacio; por eso el nombre de PPA, ya que se realiza un reconocimiento del lugar, ejecuta la relación de la información perceptual actual con la de los lugares almacenados anteriormente en la 45 memoria (Epstein, Harris, Stanley, & Kanwisher, 1999; Baars & Gage, 2010). La representación cortical de esta área se ilustra en la figura 15. Figura 15. Área parahipocampal de lugar (PPA) (Epstein, Harris, Stanley, & Kanwisher, 1999) 5. Procesos neuropsicológicos de la visión 5.1 Vías del “Qué” y “Dónde” El concepto de “vías corticales”, vías del “qué” o ventral y del “dónde” o dorsal fue introducido por Ingle y Schneider, donde sugieren que el procesamiento visual es segmentado en dos vías subcorticales hacia el mescencéfalo, una vía relaciona la localización del estímulo y su orientación, y otra vía responde a la identificación del estímulo. Underleider y Mishkin en 1987 propusieron que esta organización de vías corticales tiene su origen en V1 (de Hann & Cowey, 2011). La vía ventral, como su nombre indica, está situada ventralmente terminando el lóbulo temporal. Estas señales se dirigen del área V1 hacia áreas dorsales extraestriadas, 46 V2, V3 y V4 hacia áreas del lóbulo temporal inferior; esta vía se le conoce como la vía del “Qué”, ya que procesa la información del color, forma e identidad del objeto visual. Proceso que enfatiza la estabilidad e invariabilidad de las propiedades de los objetos. Su lesión causa problemas tales como acromatopsia, agnosia visual general, alexia, prosopagnosia y algunas variedades de topografognosia. Esta vía ventral se ilustra en la figura 16 (Zequi, 1995; Binkofski & Buxbaum 2013). Por otro lado la vía dorsal se encarga de localizar los objetos, por lo que también se le conoce como la vía del “Dónde”, corresponde al tracto occipitoparietal dorsolateral e inicia sus proyecciones desde el área V1 continua en MT y V3A; áreas importantes para dirigir el movimiento y estereoscopía; finaliza esta vía en regiones parietales que incluyen el área temporal superior medial (TSM) y área temporal del fundus superior, polisensorial temporal superior (PTS), ambas áreas interviene en los movimientos oculares de búsqueda y rastreo; las áreas intraparietal ventral (IPV), intraparietal lateral (IPL), intraparietal mesial (IPM) e intraparietal anterior (IPA), se encargan de la manipulación del objeto y atención visual; así como el área prefrontal inferoparietal de la parte dorsal (Zequi, 1995; Binkofski & Buxbaum 2013). Lesiones en esta vía afecta los movimientos oculares de búsqueda, realización correcta con movimientos de los brazos para alcanzar objetos, velocidad en discriminación, percepción de movimiento complejo y la exactitud en codificar el espacio visual, akinetopsia, heminegligencia, astereopsis y síndrome de Ballint (Barton, 2010; Baars & Gage, 2010). El recorrido de la vía dorsal se ilustra en las figuras 16. 47 Figura 16. Vías ventrales y dorsales. CTI= Corteza temporal inferior. CPP= Corteza parietal posterior (Orbe, 2011). Estudios recientes de Binkofski & Buxbaum (2013) han descubierto que esta vía dorsal se divide en dos vías más en la vía dorso-dorsal y dorso ventral: a) Procesamiento del objeto en la vía dorso-dorsal: esta vía es la más inmediata o directa para la acción de alcance de objetos. El déficit asociado a lesiones de la vía dorso-dorsal resulta ataxia óptica (AO), caracterizada por realizar una acción de “sobre-alcance” a un objeto que se encuentra en el campo visual periférico. Se observó que pacientes con OA activan áreas de regiones parietales superiores y occipito-parietales, en el lóbulo parietal superior, surco intraparietal y surco parieto- occipital. b) Procesamiento de la vía ventro-dorsal: esta vía procesa información sensoriomotora basada en la representación del objeto. Lesiones en esta vía producen daños de tipo cognitivo de representación de la acción que requiere el conocimiento del uso del 48 objeto. Este déficit se le conoce como apraxia de miembros, caracterizado por un déficit en la planeación anticipatoria, como el caso del uso incorrecto de herramientas. Se ha observado que lesiones en el área intraparietal lateral interfieren en el uso correcto del objeto. Por lo tanto existen dos diferentes sistemas de acción: un sistema bilateral especializado en acciones que dependen de la estructura del estímulo (tamaño, forma y orientación), relacionados al sistema dorso-dorsal. Y un sistema lateralizado izquierdo enfocado a la habilidad y funcionalidad del objeto-relacionado con la acción, mediados por la vía ventro- dorsal (Binkofski & Buxbaum 2013). Estas vías se ilustran en la figura 17. Figura 17. Esquema de la localización de la vía dorso-dorsal (Rojo) y ventro-dorsal (verde) y vía ventral (azul) (Binkofsky y Fink 2005). 49 5.2 Lesiones en vía ventral, agnosias visuales Las lesiones corticales en las vías visuales presentarán características específicas dependiendo la ubicación del daño. Las lesiones en la vía ventral dan como consecuencia agnosias visuales, que consisten en dificultades en el reconocimiento visual del objeto u otras categorías relacionadas como personas, objetos o colores, estando suficientemente conservada la agudeza visual (Baars & Gage, 2010; Portellano, 2005). Dentro de las agnosias visuales se encuentran (Benson, 1989; Ardila & Roselli, 2007; Portellano, 2005; Barton, 2010; Unzueta-Arce, et al., 2012): a) Acromatopsia: es el defecto de la percepción de colores por lesiones del sistema nervioso central en ausencia de enfermedad de la retina. El defecto en la percepción del color se puede observar en un hemicampo o en todo el campo visual. La acromatopsia conlleva a una pérdida de la corteza asociativa en la porción occipito- temporal del cerebro, usualmente envuelve al polo occipital. Generalmente este desorden de color es usualmente relacionado con una disfunción en el hemisferio derecho, sin embargo no se ha sustentado del todo. b) Agnosia al color o acromatognosia: este término ha sido sugerido para dos tipos de defectos donde el paciente no puede decir el nombre del color cuando se le presenta o señalar el color cuando el nombre se le es dado, sin embargo la visión del color per se está intacta, demostrando la habilidad de ordenar en grupo los colores de forma correcta (relación de colores). El problema no es un daño del lenguaje primario, sino un síndrome de alexia occipital comúnmente presentado en la hemianopsia homónima derecha. La lesión envuelve las vías sensoriales izquierdas 50 (produciendo así un defecto visual en campo visual derecho) y el esplenio del cuerpo calloso o los tractos que forman el esplenio, que atraviesan la materia blanca del hemisferio izquierdo (Geschwind & Fusillo, 1966; citado de Benson 1989). Mientras el color es percibido de forma correcta en el hemisferio derecho, esta información no puede ser transmitida al hemisferio izquierdo para la interpretación lingüística (nominación). c) Anomia al color: esta categoría es frecuentemente confundida con agnosia al color, ambos son un defecto de nominación de color (Damasio, 1985; citado de Benson 1989). Sin embargo existen diferencias; ya que en esta patología los pacientes fallarán en nombrar los colores pero señalarán de manera correcta el color cuando el nombre se les proporcione, al contrario dela agnosia al color. La anomia al color está casi siempre asociada con algún tipo de afasia posterior. d) Agnosia visual aperceptiva: postulado por Lissaeuer (1889) como un fallo en el reconocimiento debido a una distorsión de estímulos a nivel sensorio-perceptual. Individuos con agnosia visual perceptiva no pueden copiar, nombrar o reconocer objetos visualmente pero los pueden identificar de forma táctil o auditivamente. Así mismo no pueden realizar tareas construccionales, copiar dibujos o identificar rostros. Sin embargo identifican correctamente el color, intensidad de luz, dirección y dimensión del estímulo visual (Benson & Greenberg, 1969; citado de Benson 1989). La etiología generalmente es por hipoxia, edema cerebral o daño metabólico. Muchos investigadores insisten que la agnosia visual perceptiva no es una agnosia real, sino un desorden de la vía de representación sensorial. e) Agnosia a las formas: poseen problemas para ver figuras o formas geométricas, debido a un problema en la representación en las propiedades básicas como 51 curvatura, superficie y volumen. Algunos autores proponen que este déficit se podría deber a una alteración del proceso perceptivo cortical no puramente agnósico, por lo que sería más adecuado utilizar el término de “pseudoagnosia a las formas”. f) Agnosia visual de integración general: los pacientes pueden percibir formas elementales pero no las pueden integrar como un todo perceptual. Los pacientes realizan interpretaciones de lo que perciben sin poder reconocer el estímulo. Esto es consecuencia de un infarto en la corteza occipital o por atrofia cortical posterior. g) Agnosia de transformación: se caracteriza por una incapacidad para mantener una adecuada constancia del objeto, motivo que dificultaría asociar dos imágenes de un mismo estímulo desde diferentes planos de presentación visual. h) Alexia agnósica: es conocida como alexia óptica, alexia pura o alexia occipital; esta es una agnosia visual para las palabras. El paciente puede reconocer letras pero no leer palabras, conservando la escritura espontánea, al igual que su capacidad de escribir al dictado. La alexia sin agrafia se asocia con hemianopsia, defectos en el reconocimiento de los colores (acromatognosia) y simultagnosia. Este déficit es asociado a una lesión en el lóbulo occipital izquierdo, en particular la circunvolución lingual y el esplenio del cuerpo calloso. i) Prosopagnosia: es una forma de agnosia visual específica para rostros familiares, donde el paciente debe recurrir a aspectos como la voz o la vestimenta, para identificar a alguien. Es un déficit selectivo de la identidad del rostro, aunque se puede conservar (no siempre) la capacidad de interpretar otros tipos de información 52 facial, como la expresión emocional, la edad y el sexo. Existen diferentes variantes de prosopagnosia: i. Dificultad para el reconocimiento de caras conocidas ii. Incapacidad para reconocer el propio rostro ante el espejo, siendo esta de mayor gravedad. iii. Azoognosia, consistente en la incapacidad para reconocer animales de compañía, o distinguir los de una misma especie entre sí. iv. Dificultad para reconocer una determinada categoría de objetos, marcas comerciales o logotipos previamente conocidos. La prosopagnosia causada por lesión del hemisférico derecho es más grave que la del lado izquierdo, aunque la gravedad será mayor cuando sea una lesión bihemisférica. Un daño occipital derecho impide la percepción de las caras, mientras que la lesión temporal derecha, impedirá su memorización. La lesión de áreas posteriores del hemisferio izquierdo imposibilitará atribuir un significado semántico a las caras conocidas. 5.3 Lesiones en las vías dorsales, agnosias espaciales Estas agnosias como su nombre lo indica envuelve dificultades espaciales, es la incapacidad perceptual para reconocer e integrar la información espacial sin que exista una alteración sensorial primaria. Incluye alteraciones en el reconocimiento de la orientación de líneas, defectos en la percepción de profundidad, alteraciones en el manejo espacial y fallas en la memoria espacial. Lesiones parietales y parieto-occipitales derechas dan como resultado este tipo de agnosias (Ardila & Roselli, 2007; Baars & Gage, 2010). 53 Dentro de las agnosias espapciales se encuentran las siguientes: a) Síndrome de Balint: se caracteriza por una deficiencia en la atención espacial, es un trastorno de los movimientos oculares voluntarios constituido por tres elementos: i. Apraxia de la mirada o apraxia oculomotora: es la incapacidad de realizar movimientos oculares voluntarios para mantener los ojos fijos en un estímulo. Los movimientos oculares se realizan al azar, sin que haya una búsqueda determinada. ii. Ataxia óptica: es la incapacidad de tomar un objeto, el cual no se debe a un defecto motor o sensorial en las extremidades. La mano llega en forma imprecisa al objeto, ya que existen problemas para calcular la distancia. iii. Defectos en la atención visual: es la incapacidad de prestar atención a estímulos novedosos porque la mirada se fija en otro estímulo; por lo que impide ver simultáneamente varios estímulos en el mismo campo visual, independiente de su tamaño y de la distancia que los separe. b) Trastornos de la percepción espacial i. Localización de estímulos: es la incapacidad de localizar estímulos, el paciente no puede determinar diferencias y semejanzas de posición de estímulos presentados. Se asocia con lesiones del hemisferio derecho del lóbulo parietal. ii. Percepción de profundidad: es la incapacidad de estimar distancia y alcanzar con la mano objetos presentado en el campo visual (ataxia óptica). Los 54 pacientes corren el riesgo de ser considerados ciegos, debido a que no pueden determinar las distancias entre ellos y los objetos. Esté déficit se relaciona a lesiones parieto-occipital bilaterales. iii. Orientación de líneas: la orientación visoespacial de líneas muestran una preferencia del hemisferio derecho para esta habilidad, y sugiere la participación del lóbulo parietal, que desempeña una función integradora visual, y del lóbulo frontal que realiza una integración postural. c) Trastornos en la manipulación espacial o apractoagnosia: es un defecto de integración, transformación y uso de la información espacial que no pueden ser atribuidos a fallas perceptuales ni de memoria, por lo general se asocia este tipo de trastornos a lesiones del hemisferio derecho (Ardila & Roselli, 2007; Benson, 1989). i. Agnosia espacial unilateral o negligencia espacial unilateral: se refiere a la falta de respuesta ante estímulos presentados en el campo visual contralateral a una lesión, sin que haya una dificultad motora o sensorial primaria que la justifique. Este tipo de agnosia es parte de un síndrome conocido como de hemi-inatención; quienes lo presentan son incapaces de dirigir la atención hacia el lado contralateral a la lesión cerebral, defecto que se puede observar tanto en la percepción de estímulos del medio como en la percepción de su esquema corporal. ii. Pérdida de conceptos topográficos: es la incapacidad de comprender, manipular y emplear marcas geográficas externas, asociadas con determinada posición espacial. Estas alteraciones se relacionan con lesiones 55 en la unión parieto-temporo-occipital de ambos hemisferios, en la región posterior derecha de la circunvolución parahipocámpica, la cual es clave para adquirir información de marcas topográficas (edificios, paisajes, etc.). Esta región con la circunvolución lingual y la fusiforme desempeñan un papel importante en la identificación de marcas topográficas. iii. Amnesia topográfica: se caracteriza por reconocer las señales topográficas, pero se olvida su ubicación espacial,es decir, un sujeto puede identificar las casas y calles de su vecindario, pero ha olvidado en qué dirección se encuentra su casa; ignora su ubicación espacial específica. Esto es difícil diferenciar entre amnesia y agnosia topográfica, pues ambas se manifiestan como desorientación espacial. Hasta la fecha no se ha identificado con exactitud la región anatómica correspondiente a la amnesia topográfica, debido a que existe una superposición con las regiones de la agnosia topográfica. 6. Lesiones en la arteria cerebral posterior. Infarto y malformación arteriovenosa La circulación posterior se origina en el par de arterias vertebrales y de la arteria basilar, la cual suministra al tálamo, lóbulo occipital, mescencéfalo, cerebelo y el tronco cerebral. Las terminaciones de la arteria basilar se encuentran en la cisterna mescencefálica, con las ramas perforantes provenientes del diencéfalo, y la bifurcación de las arterias cerebrales posteriores (ACP). Las ACP se combinan con las arterias comunicantes posteriores (ACoP), las cuales continúan su camino hasta la corteza occipital y temporal (Lekic & Chizobam, 2012). La figura 18 ilustra los territorios corticales que ocupa la ACP. 56 Figura 18. Territorios ocupados por la arteria cerebral posterior (ACP) (Valadéz-Rodríguez, 2006). Infarto cerebral Un ictus o infarto cerebral es caracterizado por una aparición rápida de signos focales neurológicos con duración mayor a 24 horas o que conducen a la muerte. Esta definición incluye un desde el infarto hasta la hemorragia cerebral (Markus, 2012). El infarto hemorrágico es aquel que resulta de una interrupción de la integridad de los vasos sanguíneos; por malformaciones vasculares, traumas y neoplasmas (Rare & Kahn, 2012). El infarto isquémico posee un porcentaje de ocurrencia del 80%, causada por trombos atriales, estenosis carótida o factores genéticos, debido a padecimientos como la enfermedad de grandes vasos, pequeños vasos y embolia cardiaca (Markus, 2012). En México la principal causa del infarto cerebral es la arteroesclerosis, asociada a hipertensión, diabetes, obesidad, aumento de colesterol, triglicéridos y tabaquismo; donde 57 la mayor incidencia son las personas menores de 50 años (Infartos cerebrales por sobrepeso y obesidad, 2013). Malformación arteriovenosa Las malformaciones vasculares cerebrales o arteriovenosas (MAV) son errores congénitos en la morfogénesis vascular originados por disfunciones en el proceso embrionario de maduración capilar, que resultan en la malformación de canales arteriales, venosos o capilares con o sin la presencia de comunicaciones arteriovenosas directas. De manera general estas lesiones constituyen un problema de salud, pues representan entre el 1% y el 8% de las causas de las enfermedades cerebrovasculares, con una incidencia general promedio de 1 caso nuevo por cada 100 000 habitantes cada año, un riesgo de hemorragia anual del 2 al 4%, una edad de aparición más temprana y un índice de incapacidad por hemorragia próximo al 50% (Fernández-Melo, y otros, 2002). Las formas de presentación más comunes de las MAV son: la hemorragia intracraneal en un 50%, las convulsiones en un 30%, el déficit neurológico y la cefalea, ambos con un 10%; estas pueden aparecer de forma independiente, aunque por lo general se presentan de manera combinada (Fernández-Melo R., y otros, 2002; Fernández-Melo R., y otros, 2003). Estas dos etiologías de daño cerebral la ACP representa el 25% de lesiones cerebrales, donde en un 84% de los casos presentará pérdida visual o problemas en la percepción visual, dentro de las que se encuentra la hemianopsia homónima, eje central de esta investigación. 58 6.1 Hemianopsia homónima, problema de percepción visual Dentro de los pacientes con enfermedades neurológicas existe una prevalencia del 20% al 40% de presentar alguna afectación en la percepción visual; por lo que esta investigación se ubicó hacia el estudio de estos problemas, enfocándose en la hemianopsia homónima. La hemianopsia (proviene del tres vocablos del latín, hemi-mitad, a-sin y ópsis- visión) es la pérdida de la visión de una mitad del campo visual, es la ceguera en la mitad del campo visual de uno o ambos ojos (Rocio-García, 1998; Grunda, Marsalek, & Sykorova, 2013). Existen distintos tipos de hemianopsia según la lesión presentada, estas se ilustran en la figura 19 (Olvera-Trejo, 2001; Rocio-García, 1998): 1. Hemianopsia unilateral: puede ser nasal o temporal en un solo ojo, como consecuencia de la lesión parcial del nervio óptico del mismo lado. Este tipo de lesión no es común, puesto que es poco probable la lesión parcial del nervio, afectando solamente la mitad de las fibras. 2. Hemianopsia homónima (HH): esta lesión puede ser derecha o izquierda, consistiendo en la pérdida de la visión de las mitades homólogas (derechas o izquierdas) de ambos campos visuales, como consecuencia de la afectación de las fibras nasales de un ojo y de las temporales del ojo contralateral. Debido a la forma de separación de las fibras de las vías ópticas, la HH de un lado será causada por lesión retroquiasmática del tracto, del tálamo (NGL), de las fibras geniculocalcarinas o de la corteza visual primaria. 3. Hemianopsias heterónimas: 59 I. Hemianopsia binasal: es un tipo raro de hemianopsia, caracterizada por la pérdida de la visión de ambos campos nasales, por lesión de la totalidad de las fibras bilaterales temporales. II. Hemianopsia bitemporal: es la pérdida de la visón de los campos nasales en ambos ojos por afectación de las fibras nasales, a nivel del quiasma óptico. Figura 19. Esquema que representa las principales afectaciones de las vías geniculocalcarinas en las diferentes partes de su tracto marcado con líneas rojas y a la derecha se muestra la deficiencia del campo visual. 1= Amaurosis; 2= Hemianopsia temporal; 3= Hemianopsia homónima derecha (sin manifestación de problemas perceptuales cognitivos); 4= Cuadrantanopsia homónima superior derecha; 5= Hemianopsia homónima derecha (con manifestación de problemas perceptuales cognitivos); 6= Cuadrantanopsia homónima superior derecha (con manifestación de problemas perceptuales cognitivos) (Valadéz-Rodríguez & Granados-Domínguez, 2014). La HH puede ser congénita, pero en general se adquiere debido a un infarto, lesión cerebral traumática, tumores, infecciones o por cirugía. La patogénesis de la HH incluye mayoritariamente infartos cerebrales en el 70% de los casos, la ubicación del infarto puede variar, siendo el más común el que se presenta en el lóbulo occipital (Grunda, Marsalek, & Sykorova, 2013): 60 a. Lóbulo occipital en el 40% de los casos b. Lóbulo parietal en el 30% de los casos c. Lóbulo temporal en 25% de los casos d. Tractos ópticos y NGL 5% de los casos e. El 7% de de los casos de infarto cerebral occipital se afectan ambos hemicampos, provocando una ceguera cortical. De acuerdo a Kerkhoff (1999, citado de Grunda, Marsalek, & Sykorova, 2013) los problemas de conducta visual importantes que presentan estos pacientes son: a) Movimientos oculares no coordinados (incluyendo movimientos sacádicos), que provocan una exploración y búsqueda espacial ineficiente; así mismo imposibilita la capacidad de caminar sin tropezarse o chocar entre obstáculos (carros, personas, etc.). De la misma forma causa déficit cognitivos en la extracción de la información de la escena visual. b) Déficit en la lectura (Alexia hemianóptica), debido a una pérdida de campo parafoveal, que causa una reducción de la “ventana perceptual” para la lectura. Esta es un área central del campo visual, donde las letras son reconocidas mediante una sola fijación de los ojos. Lo cual corresponde a 13 caracteres del lado derecho y 6 del lado izquierdo (lectura de derecha a izquierda). Las letras izquierdas
Compartir